Появление эукариотической клетки можно по праву назвать вторым по значению (после зарождения самой жизни) событием биологической эволюции (Martin, Russel, 2003). Прямые сведения о том, где, когда, каким образом, в силу каких причин и в каких условиях произошел этот ароморфоз, практически отсутствуют, а имеющиеся косвенные свидетельства оставляют широкий простор для различных догадок, порой весьма противоречивых. К прямым свидетельствам можно отнести лишь обнаруженные в отложениях возрастом 2,7 млрд лет специфические для эукариот биомаркеры – остатки стероидных соединений, встречающихся только в мембранах эукариотических клеток (Brocks et al., 1999).
2,6 – 2,7 млрд. лет назад тот момент, когда присутствие эукариот становится заметным в летописи (это определили по биомаркерам – остаткам химических соединений, свойственных только эукариотам). Эволюция организмов прошла важнейший рубеж - был достигнут уровень организации эукариот, т.е. их генетический материал, ДНК, находится внутри окруженного оболочкой клеточного ядра, что отличает их от прокариотных бактерий, у которых оформленное ядро отсутствует. 2,8 (2,9-3,0) миллиарда лет назад появление эукариот? (Карелия?)
У прокариот отсутствует актиново-миозиновая система. Актин и миозин - универсальные сократительные белки клеток эукариот. Они обеспечивают амебоидную активность, движение органелл внутри клетки (так называемый "циклоз"), мышечные сокращения и другие формы клеточной подвижности эукариот. Актиново-миозиновая система обеспечивает способность образовывать псевдоподии, захватывать ими жертву и формировать пищеварительные вакуоли. Даже вирусы проникают в клетку эукариот путем провокации эндоцитоза - активного захвата их клеткой. Таким образом, можно утверждать, что становление эукариот было связано с появлением актиново-миозиновой системы, которая позволила питаться путем фагоцитоза, активно захватывая крупные пищевые частицы. Первые эукариоты - это фаготрофные организмы, способные к амебоидному движению
Способ питания эукариот путем захвата пищевых частиц означал, что хищник был крупнее жертвы. Действительно, линейные размеры мелких почвенных амеб или жгутиконосцев, питающихся бактериями, приблизительно в 10 раз больше размеров бактерий. Таким образом, объем цитоплазмы эукариот приблизительно в 1000 раз больше, чем у прокариот. Такой большой объем цитоплазмы требовал и большого числа копий генов, чтобы снабжать увеличенную цитоплазму продуктами транскрипции. Один из способов решения этой задачи - умножение числа генофоров. Полиплоидия - один из путей увеличения числа копий генов у эукариот, но этот путь известен и для прокариот (так называемые "полиплоидные бактерии"). Вероятно, и предки эукариот с большим объемом цитоплазмы пошли по пути мультипликации генофора.
Читать больше
Комментариев нет:
Отправить комментарий